CN102566680A - Sas背板 - Google Patents

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张迎华
杨磊
李景运
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Abstract

根据本发明的一个方面，提供了一种SAS背板，包括：10个硬盘插槽，用于与硬盘相连接；以及多个Mini-SAS接口，与所述硬盘插槽相连接。通过本发明所提供的SAS背板，扩大了存储扩展能力，扩大了服务器的存储空间，完善了服务器的存储性能。

Description

SAS背板
技术领域
本发明基本上涉及服务器领域，更具体地来说，涉及一种SAS背板。
背景技术
SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI接口，利用了点到点的结构，采用串行技术获得了更高的传输速度。SAS接口技术可向下兼容SATA，SAS***背板通过专用线缆既可以连接到SAS RAID阵列控制器，也可以连接到SATA控制器。目前SAS已经发展到SAS 2.0阶段，这对硬盘背板高速信号布线提出了新的要求，SAS背板需通过眼图和抖动测试，才能应用到服务器***中。
现有技术提供一种SAS背板，包括SAS接口、电源指示灯、硬盘工作指示灯，其结构为SAS背板一侧设置有固定孔，固定孔边上设置电源接口插座和风扇插座，背板另一侧有凸缘和凹口，SAS背板中部设置有多个矩形通孔。
上述现有技术在一定程度上改进了SAS背板的散热性能，但是没有对SAS背板可安装硬盘的数量进行改变，使得SAS背板的存储扩展能力有限。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种SAS背板，通过本发明所提出的SAS背板，解决了如何增强存储扩展能力的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种SAS背板，包括：10个硬盘插槽，用于与硬盘相连接；以及多个Mini-SAS接口，与所述硬盘插槽相连接。
在该SAS背板中，所述多个Mini-SAS接口包括3个Mini-SAS接口。
在该SAS背板中，所述SAS背板通过双4PIN转8PIN线与电源相连接。
在该SAS背板中，所述双4PIN转8PIN线的8PIN端分为左边的处于同一条直线上的4个PIN和右边的处于同一条直线上的另外的4个PIN，其中，所述左边的4个PIN均接地，所述右边的4个PIN中的连续的3个PIN接5V电压，所述右边的4个PIN中的另一个PIN接12V电压。
在该SAS背板中，所述SAS背板具有六层PCB层，其中，第一层和第六层为信号层，第二层、第三层、第四层和第五层为数字电层或者数字地层，其中，所述信号层用于传送所述Mini-SAS接口和所述硬盘插槽之间的信号，所述数字电层或者数字地层用于与所述信号层相结合形成闭合回路，从而为所述信号提供返回路径。
在该SAS背板中，所述Mini-SAS接口包括：第一Mini-SAS接口、第二Mini-SAS接口和第三Mini-SAS接口，其中，所述第一Mini-SAS接口与所述第二Mini-SAS接口用于与服务器主板的PCIE插槽上安装的RAID卡相连接，所述第三Mini-SAS接口与所述服务器主板上的SAS硬盘接口相连接。
在该SAS背板中，所述第一Mini-SAS接口与4个所述硬盘插槽相连接，所述第二Mini-SAS接口与另外4个所述硬盘插槽相连接，所述第三Mini-SAS接口与另外2个所述硬盘插槽相连接。
在该SAS背板中，每个所述硬盘插槽都通过两个信号线对与对应的所述Mini-SAS接口相连接，其中，一个所述信号线对用于将信号从所述硬盘插槽传送到对应的所述Mini-SAS接口，另一个所述信号线对用于将信号从对应的所述Mini-SAS接口传送到所述硬盘插槽。
在该SAS背板中，所述信号线对包括两条等长匹配的信号线，并且传送差分信号。
在该SAS背板中，所述信号线对的等效阻抗为100欧姆。
通过本发明所提供的SAS背板，扩大了存储扩展能力，扩大了服务器的存储空间，完善了服务器的存储性能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1示出了根据本发明的SAS背板的实施例的结构图；
图2示出了根据本发明的用于为SAS背板供电的双4PIN转8PIN线的实施例的结构图；
图3示出了根据本发明的SAS背板的PCB叠层结构；
图4示出了根据本发明的用于SAS背板的热插拔延迟电路的一个实例；
图5示出了对根据本发明的SAS背板所进行的眼图测试。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了根据本发明的SAS背板的实施例的结构图。在图1中，SAS背板包括多个Mini-SAS接口和多个硬盘插槽，其中，多个Mini-SAS接口优选为3个，如图所示为Mini-SAS接口122、Mini-SAS接口124和Mini-SAS接口126；多个硬盘插槽优选为10个，如图所示为硬盘插槽102、硬盘插槽104、硬盘插槽106、硬盘插槽108、硬盘插槽110、硬盘插槽112、硬盘插槽114、硬盘插槽116、硬盘插槽118和硬盘插槽120。其中，上述硬盘插槽可以用于插接硬盘，比如，SAS硬盘、SATA硬盘等等。该多个硬盘插槽与对应的Mini-SAS接口相连接，从而通过Mini-SAS接口相该硬盘插槽(更具体地来说是向与其相连接的硬盘)传送数据，或者将硬盘插槽(更具体地来说是从与其相连接的硬盘)的数据通过Mini-SAS接口传送出去。
在一个实施例中，Mini-SAS接口122和Mini-SAS接口124可以通过本领域普通技术人员公知的方式与服务器主板132上安装的RAID卡128相连接，从而使得该Mini-SAS接口122和Mini-SAS接口124能够与服务器主板132相通信。优选地，该RAID卡128安装在服务器主板132上的PCIE接口上。Mini-SAS接口126可以通过本领域普通技术人员公知的方式与服务器主板132上的SAS硬盘接口130相连接，从而使得该Mini-SAS接口126能够与服务器主板132相通信。优选地，该服务器主板132为4U四路服务器的主板。
在该SAS背板100中，Mini-SAS接口122和Mini-SAS接口124各与10个硬盘插槽中的4个相连接，Mini-SAS接口126与10个硬盘插槽中的另外2个相连接。优选地，Mini-SAS接口122与硬盘插槽102、104、106和108相连接；Mini-SAS接口124与硬盘插槽110、112、114和116相连接；Mini-SAS接口126与硬盘插槽118和120相连接。
此外，该SAS背板100还通过双4PIN(引脚)转8PIN线136与电源134相连接，从而通过电源134为其供电。该双4PIN(引脚)转8PIN线136将在下文中通过参考图2进行详细描述。
通过本实施例所提供的SAS背板，扩大了存储扩展能力，扩大了服务器的存储空间。
图2示出了根据本发明的用于为SAS背板供电的双4PIN转8PIN线的实施例的结构图。在图2中，P1为8PIN端，P2和P3为4PIN端。其中，如图2的表面202所示，8PIN端中的8个PIN分为两个部分，在一条直线上的4个PIN(1、2、3、4)和在另一条直线上的4个PIN(5、6、7、8)，其中，P1的PIN4与PIN8相邻。如表面202和表面204所示，P2和P3的4个PIN依次为1、2、3、4。其中，上述端的PIN满足以下表：
  P1(8PIN端)   连接   P2(4PIN端)   P3(4PIN端)
  1   接地   2
  2   接地   3
  3   接地   2
  4   接地   3
  5   12V   1   1
  6   5V   4
  7   5V   4   4
  8   5V   4
其中，P1的PIN1接地，并且与P2的PIN2相连接；P1的PIN2接地，并且与P2的PIN3相连接；P1的PIN3接地，并且与P3的PIN2相连接；P1的PIN4接地，并且与P3的PIN3相连接；P1的PIN5接12V电压，并且与P2的PIN1相连接；P1的PIN6接5V电压，并且与P2的PIN4相连接；P1的PIN7接5V电压，并且与P2的PIN4和P3的PIN4相连接；P1的PIN8接5V电压，并且与P3的PIN4相连接。
通过本实施例所描述的双4PIN(引脚)转8PIN线的实施例，能够为10块硬盘提供所需要的电压，供电稳定。
图3示出了根据本发明的SAS背板的PCB叠层结构。在图3中，层300为第一层(顶层)，层302为第二层，层304为第三层，层306为第四层，层308为第五层，层310为第六层(底层)，其中，层300和层310为信号层，层302、304、306和308为数字电层或者数字地层。其中，上述信号层用于传送所述Mini-SAS接口和硬盘插槽之间的信号，数字电层或者数字地层用于与信号层相结合形成闭合回路，从而为信号提供返回路径。
通过上述布局设计，每个信号层都有很近的底层与其形成回路。从而在外部空间产生的磁场可以相互抵消，对外界的EMI也很小。
图4示出了根据本发明的用于SAS背板的热插拔延迟电路的一个实例。图4所示出的热插拔延迟电路由两组IRF MOSFET及相关电路实现，在硬盘连接的瞬间，合理的控制浪涌电流，确保安全上电间隔。
在一个实施例中，每个硬盘插槽都通过两个信号线对与对应的Mini-SAS接口相连接，其中，一个信号线对用于将信号从硬盘插槽传送到对应的Mini-SAS接口，另一个信号线对用于将信号从对应的Mini-SAS接口传送到硬盘插槽。优选地，信号线对包括两条等长匹配的信号线，并且传送差分信号。优选地，该信号线对满足阻抗匹配，信号线对的等效阻抗大约为100欧姆。
利用眼图对具有上述配置的SAS背板进行了测试，图5示出了对根据本发明的SAS背板所进行的眼图测试。根据图5可以看出，该SAS背板设计满足模板要求，眼高、眼宽等都在允许的模板内。该SAS背板搭配服务器***，可以实现差分信号的稳定传输，保证了***存储的速度和稳定性，显著降低了误码率。
此外，通过本发明的SAS背板，在结构上实现了在1U空间内支持10块SAS硬盘，实现了存储模块化设计理念，解决方案实现了RAID卡配合板载SAS支持RAID的技术问题，SAS背板采用的热插拔延时电路支持硬盘热插拔操作，支持SAS 2.0技术，可实现6Gbps高速信号的稳定传输。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种SAS背板，包括：
10个硬盘插槽，用于与硬盘相连接；以及
多个Mini-SAS接口，与所述硬盘插槽相连接。
2.根据权利要求1所述的SAS背板，其特征在于，所述多个Mini-SAS接口包括3个Mini-SAS接口。
3.根据权利要求2所述的SAS背板，其特征在于，所述SAS背板通过双4PIN转8PIN线与电源相连接。
4.根据权利要求3所述的SAS背板，其特征在于，所述双4PIN转8PIN线的8PIN端分为左边的处于同一条直线上的4个PIN和右边的处于同一条直线上的另外的4个PIN，其中，所述左边的4个PIN均接地，所述右边的4个PIN中的连续的3个PIN接5V电压，所述右边的4个PIN中的另一个PIN接12V电压。
5.根据权利要求2或4所述的SAS背板，其特征在于，所述SAS背板具有六层PCB层，其中，第一层和第六层为信号层，第二层、第三层、第四层和第五层为数字电层或者数字地层，其中，所述信号层用于传送所述Mini-SAS接口和所述硬盘插槽之间的信号，所述数字电层或者数字地层用于与所述信号层相结合形成闭合回路，从而为所述信号提供返回路径。
6.根据权利要求2所述的SAS背板，其特征在于，所述Mini-SAS接口包括：第一Mini-SAS接口、第二Mini-SAS接口和第三Mini-SAS接口，其中，所述第一Mini-SAS接口与所述第二Mini-SAS接口用于与服务器主板的PCIE插槽上安装的RAID卡相连接，所述第三Mini-SAS接口与所述服务器主板上的SAS硬盘接口相连接。
7.根据权利要求6所述的SAS背板，其特征在于，所述第一Mini-SAS接口与4个所述硬盘插槽相连接，所述第二Mini-SAS接口与另外4个所述硬盘插槽相连接，所述第三Mini-SAS接口与另外2个所述硬盘插槽相连接。
8.根据权利要求7所述的SAS背板，其特征在于，每个所述硬盘插槽都通过两个信号线对与对应的所述Mini-SAS接口相连接，其中，一个所述信号线对用于将信号从所述硬盘插槽传送到对应的所述Mini-SAS接口，另一个所述信号线对用于将信号从对应的所述Mini-SAS接口传送到所述硬盘插槽。
9.根据权利要求8所述的SAS背板，其特征在于，所述信号线对包括两条等长匹配的信号线，并且传送差分信号。
10.根据权利要求9所述的SAS背板，其特征在于，所述信号线对的等效阻抗为100欧姆。
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